SOFTWARE LIBRE EN DISPOSITIVOS DE BAJO COSTO, COMO ALTERNATIVA DE REDUCCIÓN DE LA BRECHA DIGITAL
ALEXANDER GARCÍA BERRIO
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR EL TÍTULO DE MAGISTER EN SOFTWARE LIBRE
DIRECTOR
Mg. FREDDY MENDEZ ORTIZ
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN SOFTWARE LIBRE CONVENIO UNAB-UOC UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BUCARAMANGA
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Brecha digital hace referencia a una totalidad socioeconómica entre aquellas comunidades que tienen accesibilidad a Internet y aquellas que no, aunque tales desigualdades también se pueden referir a todas las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC), como el computador personal, la telefonía móvil, la banda ancha y otros dispositivos.
Este término también hace referencia a las diferencias que hay entre grupos según su capacidad para utilizar las TIC de forma eficaz, debido a los distintos niveles de alfabetización, carencias, y problemas de
Planteamiento del problema
A nivel de instituciones locales, regionales y nacionales se hace necesario adoptar estrategias que permitan contribuir a fortalecer las capacidades en investigación e innovación educativa a través del uso de las TIC; pero el campo educativo requiere que se incorporen el uso de las Tecnologías de la Información y la comunicación como estrategia de innovación tecnológica;
desafortunadamente nos encontramos ante una situación y es la ausencia en un volumen significativo de estos recursos a nivel de dispositivos e interconexión para poder alcanzar dicho propósito. Adicionalmente es necesario realizar una transferencia de conocimiento que permita satisfacer los niveles de demanda que se puedan presentar ante una masificación en el uso de tecnologías que involucre no sólo a estudiantes como población afectada, sino también a educadores y hogares.
En el plano global existe una tendencia hacia la popularización del uso de diversas tecnologías principalmente en el tema de computadoras personales y teléfonos móviles, sin embargo la realidad parece diferente para Colombia la cual de acuerdo a componentes (World Economic Forum, 2012) presenta un faltante en el uso y apropiación en el tema de computadoras personales.
Esta tendencia a la poca o difícil posibilidad de compra de tecnología ha llevado a nuestras comunidades a privarse de la posibilidad de aprender a utilizarlas y a desaprovecharlas ya que
Planteamiento del problema
Propuesta de un modelo tecnológico que permita la inclusión y reducción de la brecha digital en instituciones educativas de bajos recursos, haciendo uso de software libre en dispositivos de bajo costo.
Objetivo general
»
Determinar las necesidades computacionales de hardware y software de instituciones de bajos recursos.
»
Evaluación de las tecnologías actuales y como estas tecnologías podrían suplir las necesidades.
»
Definir un modelo tecnológico que permita la inclusión de la tecnología en las instituciones.
»
Validación del modelo a través de pruebas y/o evaluaciones del
Objetivos específicos
Instituciones educativas
INSTITUCION EDUCATIVA TIPO SEDE ZONA ESTRATO TOTAL EQUIPOS
SEC ESC ANA MEJIA SEC ESC Urbana 1 0
SEC SOFIA OSPINA DE NAVARRO SEC ESC Urbana 1 0
INS EDUC LAS FLORES INSTITUCION URBANA 1 0
SEC ESC PREESC EL PLAYON SEC ESC Urbana 1 2
SEC ESC NUESTRA SEÑORA DE LAS NIEVES SEC ESC Urbana 1 3
SEC ESC 8 DE MARZO SEC ESC Urbana 1 3
ANEXO AL TRIUNFO SANTA TERESA INSTITUCION Urbana 1 8
SEC ESC VICTOR GOMEZ RESTREPO SEC ESC Urbana 2 10
INST EDUC VIDA PARA TODOS INSTITUCION Urbana 2 10
SEC JARDIN INFANTIL NO 2 SEC ESC Urbana 2 12
SEC ESC ALTO DE LA CRUZ SEC ESC Urbana 1 13
SEC ESC MERCEDES YEPES ISAZA SEC ESC Urbana 2 14
INS EDUC DE FORMACIÓN PARA LA VIDA "CEVIDA" INSTITUCION Urbana 2 14
SEC JARDIN INFANTIL NO 1 SEC ESC Urbana 2 14
SEC ESC SANTA CLARA - AGUAS FRIAS SEC ESC Rural 2 14
SEC ESC COLINAS DE ENCISO SEC ESC Urbana 2 15
CENT EDUC ANEXO LA FRISOLA CE ANEXO Rural 2 16
SEC ESC REPUBLICA DEL PERU SEC ESC Urbana 2 18
Tableta
• Aakash
• Novo7 Paladin
MiniPC
• Cotton candy
• Miniand
SBC
•Arduino
•Miniand
• APC
• RaspberryPi
Equipos obsoletos
Bajas prestaciones técnicas Depreciado contablemente
Dispositivos de bajo costo
Dispositivos de bajo costo
Criterios de evaluación de hardware según características técnicas de:
» Procesamiento
» Memoria RAM
» Interfaz I/O de conectividad
» Almacenamiento
Lliurex
Skolelinux / DebianEdu Guadalinex-Edu
OpenSUSE-Edu Li-f-e (Linux for Education)
Software libre
UberStudent
Fedora Education Spin
Ubuntu + LTSP (Alternate) Edubuntu
Software libre
Dispositivos de bajo costo
Criterios de evaluación de software:
» Requerimientos de hardware.
» Facilidad de configuración.
» Facilidad de configuración de servidor y cliente.
» Facilidad de instalación.
» Disponibilidad de software educativo.
» Despliegue.
Dispositivos de bajo costo
Dispositivos de bajo costo
Criterios de evaluación de funcionalidad:
» Rendimiento del servidor con la distribución Edubuntu 13.10 instalada y su capacidad funcional con respecto a los clientes.
» Comportamiento de los clientes livianos.
» Funcionamiento de la tarjeta RaspBerry Pi.
Dispositivos de bajo costo
Escenario de implantación con
equipos nuevos
Descripción Cantidad Valor Total
Servidor 1 $ 1.500.000 $ 1.500.000
Concentrador 8 puertos 1 $ 80.000 $ 80.000 Cable de red UTP (3 mts) 6 $ 8.000 $ 48.000
Equipos nuevos 5 $ 650.000 $ 3.250.000
Total implantación $ 4.878.000
Escenario de implantación con
equipos usados
Servidor 1 $ 1.500.000 $ 1.500.000
Concentrador 8 puertos 1 $ 80.000 $ 80.000 Cable de red UTP (3 mts) 6 $ 8.000 $ 48.000
Equipos usados 5 $ 400.000 $ 2.000.000
Total implantación $ 3.628.000
Escenario de implantación utilizando
tarjetas RaspBerry Pi
Servidor 1 $ 1.500.000 $ 1.500.000
Concentrador 8 puertos 1 $ 80.000 $ 80.000 Cable de red UTP (3 mts) 6 $ 8.000 $ 48.000
Dispositivos de bajo costo
Descripción Valor
RaspBerry Pi $ 116.000
Teclado $ 23.000
Mouse $ 12.000
Cable HDMI $ 14.000
Memoria SD 4GB $ 18.000
Cargador pared $ 20.000
Convertidor VGA-HDMI $ 45.000
Caja protección $ 15.000
Definición del modelo tecnológico
Definición del modelo tecnológico
Definición del modelo tecnológico
Raspbian
Pidora
RaspBMC RISC OS
Arch
Definición del modelo tecnológico
Definición del modelo tecnológico
Equipo Procesador Memoria RAM Red
Servidor
Pentium IV / AMD.
Dual Core (Red grande requiere multiprocesador).
(256MB + 128 MB * Cliente conectado)
2-4 GB se requieren entre 15 y 25 clientes
Tarjeta 1: Internet Tarjeta 2: Red local
Cliente liviano Pentium 100-133 MHz 32 –64 MB 10 –100 MB
CRITERIO
VALORACIÓN
Ubuntu + TCOS Ubuntu + LTSP Edubuntu
Requerimientos de hardware 5 5 5
Facilidad de instalación 4 4 5
Facilidad de configuración del servidor 4 5 5
Disponibilidad de software educativo 3 3 5
Facilidad de configuración del cliente 5 5 5
Funcionalidad del modelo tecnológico
1
2
3
4
Validación del modelo
Validación del modelo
Conclusiones
» La implementación de un modelo funcional para clientes livianos, ya sea para computadoras obsoletas o equipos de bajo costo utilizando software libre, permite una reducción económica considerable, ya sea a nivel de adquisición de tecnologías tipo SBC como la RaspBerry Pi probada en la implantación del modelo propuesto o por el aprovechamiento de recursos tecnológicos ya disponibles y en buenas condiciones.
» El reaprovechamiento o reutilización de dispositivos computacionales obsoletos en buenas condiciones bajo un modelo funcional de clientes livianos utilizando la potencialidad del software libre, genera un impacto positivo al prolongar la vida útil de los equipos y reduciendo el impacto ambiental generado por la producción de desechos electrónicos.
» De acuerdo a la valoración realizada a las diferentes herramientas de
Conclusiones
» Sin duda el uso de software libre en dispositivos de bajo costo para ser utilizados como clientes livianos en centros educativos de bajos recursos, puede ser considerada una buena alternativa para aportar a la reducción de la actual brecha digital.
» Una de las ventajas más notables en la implementación de modelos basados en equipos de bajo costo y con funcionalidad de clientes livianos es la reducción de costos a nivel de hardware, si bien el servidor requiere de unas características mayores a la de los equipos clientes, no implica compensar su valor económico con lo que se reduce en los equipos computacionales de bajo costo, convirtiéndose en un factor favorable pensando en la reducción de la brecha digital.
» Un modelo funcional de clientes livianos utilizando software libre, permite reducir totalmente la realización de inversiones económicas por concepto de licenciamiento de software y que estos recursos sean destinados a la
Conclusiones
» Al estar centralizada la funcionalidad en el equipo que realiza la función de servidor de clientes livianos, se genera una alta carga transaccional entre éste y los clientes, convirtiéndose en el punto crítico para el funcionamiento del modelo. De esta forma cualquier falla o inconveniente en el servidor dejaría sin servicio a los clientes livianos. Teniendo en cuenta la implementación otro elemento que se evidenció y se convierte en crítico es un switch de baja velocidad (10/100MB), ya que éste se convierte en el punto de conmutación que permite la conexión de todos los equipos computacionales y por tanto requiere de una velocidad significativa para el envío y recepción de paquetes.
» El funcionamiento del modelo es óptimo en condiciones básicas de operación de aplicaciones que no sean muy demandantes de recursos como procesador y memoria; es decir, a medida que se incrementan la
Conclusiones
» En el caso de la RaspBerry Pi, se debe tener mucho cuidado en su utilización ya que viene sin ningún tipo de protección física lo que la convierte en dispositivo vulnerable o sensible a golpes que pueden afectar su funcionamiento o integridad.
Recomendaciones
» Habitualmente para poder utilizar una computadora, se requiere la ejecución de un sistema operativo que es instalado en un disco duro local, sin embargo, sistemas operativos de servidor con funcionalidad para clientes livianos permiten la utilización de una computadora sin disponer de esta unidad de almacenamiento en los clientes de forma local para ejecutar el sistema operativo y las aplicaciones, lo cual permite aprovechar equipos computacionales que ya no son utilizados para ejecutar software tradicional y proporcionándole la funcionalidad de clientes livianos, podrían ejecutar software moderno y de alta calidad; además, la administración y mantenimiento de las aplicaciones se realiza del lado del servidor.
» Independiente de la funcionalidad que tiene la Raspberry Pi en el entorno educativo, se tiene además la posibilidad de convertir este dispositivo en un centro de entretenimiento o juegos, lo cual amplía su funcionalidad y
Recomendaciones
» Algunos elementos que son utilizados actualmente con los teléfonos celulares, también pueden ser aprovechados en el uso de la tarjeta Raspberry Pi, como es el caso del cargador de pared para transmitir energía al dispositivo y la tarjeta de almacenamiento MicroSD a través de un adaptador podría contener el sistema operativo deseado para ser utilizado. De esta forma no se generan gastos adicionales excepto en caso de ser estrictamente necesario.
» De las opciones de dispositivos de bajo costo analizados a diferencia de sus similares, la tarjeta Raspberry Pi permite la visualización de video a través de un conector RCA disponible en la mayoría de televisores, lo cual lo convierte en un dispositivo interesante como alternativa de inclusión.
Recomendaciones
» En los próximos años es posible que se genere una alta utilización de dispositivos tipo SBC gracias a su nivel de funcionalidad y a la fácil adquisición por su bajo costo. Vale la pena continuar analizando nuevos proyectos que permitan reducir la brecha digital y que contribuyan al desarrollo de las naciones por medio de propuestas de inclusión y aprovechamiento de las TIC, para obtener un acercamiento al cumplimiento de los objetivos del milenio, las pretensiones de la UNESCO y alcanzar las metas educativas 2021 planteadas por la Organización de los Estados Ibero Americanos.
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